Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М.Казаринова (2008) (1151786), страница 102
Текст из файла (страница 102)
Структурная скрытность обеспечивается выбором форматов модуляции, используемых при формировании сигналов РЭС. Рассмотрим возможности повышения скрытности за счет использования сложных сигналов на примере прямоугольного ЛЧ М импульса. Пусть амплитуда импульса (/, длительносты„и девиация частоты Ил Если произведение И~т„» 1, то ЛЧМ импульс имеет амплитудно-частотный спектр, по форме близкий к прямоугольному шириной Ь(„равной девиации частоты Ил Будем считать, что приемник СРР имеет прямоугольную АЧХ шириной д/„, > сК, линейную ФЧХ, а спектр ЛЧМ импульса лежит в пределах полосы пропускания приемника СРР. В приемнике РЛС применяется согласованный фильтр, отношение сигнал/шум на выходе которого д, = /2Е/А!щ, где Š— энергия сигнала на входе приемника РЛС, Е= (/'т„/2; А„/2 — СПМ белого шума, пересчитанного ко входу приемника.
5!4 Приемник СРР при указанных параметрах обеспечит неискаженное воспроизведение входного сигнала и отношение сигнал/ шум на выходе ц~ — — (/ /,~Н~Я„где Юм/2 — СПМ белого шума для приемника СРР. Составим отношение ц,/ць характеризуюшее выигрыш, который получает РЛС по сравнению с СРР, считая Фм — — )Ум (одинаковые качества приемников РЛС и СРР) и дД „= д/: гй/г)т = ~/т„ЛУ. = /8 (12 7) Из выражения (12.7) следует, что для сигналов с большой базой можно обеспечить достаточно высокую скрытность действия системы. Нужно, однако, иметь в виду, что для РЛС, даже используя сложные сигналы, трудно обеспечить абсолютную скрытность: приемник СРР работает по прямому сигналу, а приемник РЛС вЂ” по отраженному. В тех случаях, когда факт излучения скрыть не удается, применяют меры, снижающие эффективность системы РПД.
К их числу относятся перестройка рабочей частоты и частоты повторения; построение угломеров на основе моноимпульсных систем, не подверженных воздействию помех, излучаемых ПП, совмещенным с целью; применение сложных сигналов. Возможно также излучение сигналов, направленных на дезинформацию СРР с целью скрыть истинную картину работы РЛС. При проектировании РТС военного назначения большое внимание уделяется повышению помехоустойчивости системы относительно активных помех. Особенностью является то, что реальная помеховая обстановка может динамично изменяться и априори неизвестна. В такой ситуации, учитывая, что помеха создается не природой (собственные шумы приемника, атмосферные помехи), а постановщиком помех, целесообразно ориентироваться на наихудший случай, связанный с созданием помех, максимально мешающих работе системы (в рамках ограничений, накладываемых на технические возможности ПП), и в этих условиях оптимизировать качество работы проектируемой РТС.
Такое взаимоотношение РТС и ПП создает конфликтную ситуацию, в которой поведение каждой из сторон описывается в терминах теории игр. Наиболее широко применяемым пассивным методом противолокационной радиомаскировки является постановка дипольной помехи. При этом пассивные помехи создаются разбрасыванием в атмосфере отрезков бумажных металлизированных лент, метал- лизированного стекловолокна или алюминиевой фольги с помощью самолетов, артиллерийских снарядов или иными способами.
Наибольшая эффективность дипольных помех достигается в том случае, когда длина этих отрезков равна приблизительно половине длины рабочей волны радиолокационной стан- 5!5 ции. Эффективная площадь рассеяния (ЭПР) одиночного полуволнового дипольного отражателя определяется соотношением а„= 0,86Х~соа'О, где 9 — угол между осью диполя и направлением электрического вектора Е падающей электромагнитной волны с длиной волны Х. Облака диполей могут содержать тысячи отрезков, соизмеримых по размерам с длиной волны, подавляемой РЛС. Так как пачки диполей комплектуют из нескольких типов с различной длиной, то переотражения радиоволн от них могут перекрывать широкий частотный диапазон, в котором работают РЛС.
Диполи в атмосфере разносятся ветром, имитируя цели или образуя протяженные в пространстве облака с высокой отражательной способностью. Общая ЭПР пачки (облака) случайно ориентированных диполей после разброса в атмосфере составляет о„= О, 18Хз%)„ где Аà — общее число диполей; П„< 1 — коэффициент разлета, учитывающий эффект слипания и разлома отдельных диполей. Эту формулу можно применять для расчета помехоустойчивости РЛС, если размеры облака помех меньше ее разрешаемого объема !'глс. Величина этого объема определяется шириной ДНА и шириной спектра сигнала Ь| и приближенно равна ! Рлс 2) ~"0,500,5 ' 2ф; где 0 — дальность до просматриваемого элемента разрешения; а,э, ))ад — ширина ДНА РЛС соответственно по азимуту и углу места на уровне половинной мощности.
В отличие от шумовой активной помехи, перекрывающей весь рабочий диапазон частот приемника РЛС, спектр сигнала, отраженного облаком дипольных отражателей, занимает практически ту же полосу частот, что и излучаемый сигнал, но отличается от него. Спектр отраженного сигнала претерпевает допплеровское рассеяние, которое определяется средней радиальной скоростью диполей и ее разбросом (дисперсией). Зачастую значения разброса скоростей диполей незначительны по сравнению со скоростью целей.
Это позволяет осуществить селекцию целей по допплеровскому сдвигу частоты. Активными помехами называют радиосигналы, создаваемые П П с целью ухудшения работы или полного подавления РЭС противника. Активные помехи можно подразделить на три группы; . непрерывные шумовые помехи; ° хаотические импульсные помехи; ° последовательности детерминированных сигналов. Как уже упоминалось в подразд. )2.
1, по отношению к ширине спектра сигнала непрерывные шумовые помехи можно разделить на заградительные, ширина спектра которых много больше ши- 5)6 рины спектра сигнала и полностью перекрывает возможные положения спектра сигнала на оси частот, и прицельные, для которых спектры сигнала и помехи практически совпадают. Сравнительная эффективность такой помехи также была рассмотрена в подразд. 12.! . Примером помехи, имеющей вид детерминированных сигналов, является переизлученный ПП сигнал РЛС с внесением в него необходимой дезинформации (время задержки, число принятых импульсов).
Это создает иллюзию наличия множества целей, большинство из которых — ложные. 12.4. Борьба с организованными радиопомехами и эффективность средств радиопротиводействия Организованные радиопомехи вклкзчают в себя рассмотренные ранее активные маскирующие (заградительные, прицельные) и имитирующие помехи с различными видами изменения параметров радиопомех. Для создания маскирующих помех применяют различные виды сигналов: непрерывные шумовые, хаотические и регулярные импульсные последовательности, частотно-модулированные и т.д.
Активные имитирующие помехи используют для внесения ложной информации в подавляемую РЛС, перегружая каналы обнаружения, измерения, слежения и распознавания ложными сигналами. Деиствие последних приводит к уменьшению пропускной способности системы. Особенностью имитирующих помех является их незначительное отличие от полезных сигналов. Имитирующие помехи можно подразделить по их назначению: подавление каналов обнаружения-разрешения целей, сопровождение (по дальности, скорости, направлению) и дезинформация системы распознавания. Средства борьбы с организованными помехами должны обеспечивать помехозащищенность РЛС. Эти средства позволяют эффективно работать при одновременном ведении противником радиоразведки и создании радиопомех.
Помехозащищенность РЛС в условиях радиопротиводействия оценивают вероятностью Р„, решения РЛС всего комплекса задач, стоящих перед ней (обнаружение, опознавание, оценивание координат), с заданным качеством: Рпз = РлаРпуа + (1 Рхп)Рпн (12.8) где р,„— вероятность действия организованных помех на РЛС; Рва и Р„„, — соответственно веРоЯтности РешениЯ поставленных задач при наличии РПД и без него. 5!7 Вероятность р„, характеризует скрытность РЛС и эффективность системы радиоразведки противника. Соотношение (!2.8) можно использовать для сравнительных оценок помехоустойчивости с помощью критерия р„„,/р„„, < П„, где П вЂ” допустимое ухудшение помехоустойчивостй.